Obliczenia hydrauliczne sieci ciepłowniczych. Eksploatacja sieci ciepłowniczych Obliczanie naturalnego ciśnienia cyrkulacyjnego

Wykres piezometryczny pokazuje w skali ukształtowanie terenu, wysokość przyłączonych budynków oraz ciśnienie w sieci. Za pomocą tego wykresu łatwo jest określić ciśnienie i ciśnienie dyspozycyjne w dowolnym punkcie sieci i instalacji abonenckiej.

Poziom 1 – 1 przyjmuje się jako poziomą płaszczyznę odniesienia ciśnienia (patrz rys. 6.5). Linia P1 – P4 – wykres ciśnień w linii zasilającej. Linia O1 – O4 – wykres ciśnienia na powrocie. N o1 – ciśnienie całkowite na kolektorze powrotnym źródła; Nсн – ciśnienie pompy sieciowej; N st – pełne ciśnienie pompy uzupełniającej lub pełne ciśnienie statyczne w sieci ciepłowniczej; N do– ciśnienie całkowite w t.K na rurze tłocznej pompy sieciowej; D H t – strata ciśnienia w instalacji obróbki cieplnej; N p1 – ciśnienie całkowite na kolektorze zasilającym, N n1 = N k–D H t. Dostępne ciśnienie wody zasilającej w kolektorze CHP N 1 =N p1 - N o1. Ciśnienie w dowolnym punkcie sieci I oznaczony jako N Liczba Pi, H oi – całkowite ciśnienie w rurociągach doprowadzającym i powrotnym. Jeśli wysokość geodezyjna w punkcie I Jest Z I , wówczas ciśnienie piezometryczne w tym punkcie wynosi N Liczba Pi - Z I , H o ja – Z i odpowiednio w rurociągu przesyłowym i powrotnym. Dostępna główka w punkcie I występuje różnica ciśnień piezometrycznych na rurociągach zasilającym i powrotnym - N Liczba Pi - H oj. Dostępne ciśnienie w sieci ciepłowniczej w miejscu przyłączenia abonenta D wynosi N 4 = N n4 – N o4.

Ryc.6.5. Schemat (a) i wykres piezometryczny (b) dwururowej sieci ciepłowniczej

W przewodzie zasilającym w sekcjach 1 - 4 następuje utrata ciśnienia . W przewodzie powrotnym w sekcjach 1 - 4 występuje strata ciśnienia . Gdy pracuje pompa sieciowa, ciśnienie N Prędkość pompy ładującej jest regulowana za pomocą regulatora ciśnienia N o1. Po zatrzymaniu pompy sieciowej w sieci powstaje ciśnienie statyczne N st, opracowany przez pompę uzupełniającą.

Przy obliczaniu hydraulicznym rurociągu parowego profil rurociągu parowego może nie być brany pod uwagę ze względu na małą gęstość pary. Na przykład straty ciśnienia u abonentów , zależy od schematu podłączenia abonenta. Z mieszaniem windowym D N e = 10...15 m, z wejściem bez windy – D N BE =2...5 m, w obecności grzejników powierzchniowych D N n =5...10 m, z pompą mieszającą D N ns = 2…4 m.

Wymagania dotyczące warunków ciśnieniowych w sieci ciepłowniczej:

W żadnym punkcie instalacji ciśnienie nie powinno przekraczać maksymalnej dopuszczalnej wartości. Rurociągi systemu zaopatrzenia w ciepło projektuje się na 16 ata, rurociągi systemów lokalnych projektuje się na ciśnienie 6...7 ata;

Aby uniknąć wycieków powietrza w dowolnym punkcie układu, ciśnienie musi wynosić co najmniej 1,5 atm. Ponadto warunek ten jest niezbędny, aby zapobiec kawitacji pompy;

Aby uniknąć wrzenia wody, w dowolnym punkcie układu ciśnienie nie może być niższe niż ciśnienie nasycenia w danej temperaturze.

Ostrzeżenie Nie ma wystarczającego ciśnienia u źródła Delta=X m Gdzie Delta jest wymaganym ciśnieniem.

NAJGORSZY KONSUMENT: ID=XX.

Rysunek 283. Przesłanie o najgorszym konsumencie




Komunikat ten pojawia się w przypadku braku dostępnego ciśnienia u odbiorcy, gdzie DeltaH− wartość niewystarczającego ciśnienia, m, a Identyfikator (XX)− indywidualny numer odbiorcy, dla którego niedobór ciśnienia jest maksymalny.



Rysunek 284. Komunikat o niewystarczającym ciśnieniu




Kliknij dwukrotnie lewym przyciskiem myszy komunikat dotyczący najgorszego konsumenta: odpowiedni konsument zacznie migać na ekranie.

Ten błąd może być spowodowany kilkoma przyczynami:

1. Nieprawidłowe dane. Jeżeli wielkość niedoboru ciśnienia wykracza poza wartości rzeczywiste dla danej sieci, wówczas pojawia się błąd przy wprowadzaniu danych początkowych lub błąd podczas wykreślania schematu sieci na mapie. Należy sprawdzić, czy poprawnie wprowadzono następujące dane:

   

   Tryb sieci hydraulicznej.

   Jeżeli przy wprowadzaniu danych wyjściowych nie ma błędów, ale brak ciśnienia istnieje i ma realne znaczenie dla danej sieci, to w tej sytuacji ustalenie przyczyny niedoboru i sposobu jego usunięcia przeprowadza specjalista współpracujący z tą siecią ciepłowniczą.

ID=ХХ „Nazwa odbiorcy” Opróżnianie instalacji grzewczej (H, m)

Komunikat ten pojawia się, gdy w rurociągu powrotnym nie ma wystarczającego ciśnienia, aby zapobiec opróżnieniu instalacji grzewczej górnych pięter budynku; całkowite ciśnienie w rurociągu powrotnym musi być co najmniej sumą znaku geodezyjnego, czyli wysokości budynku plus 5 metrów do wypełnienia instalacji. Rezerwę wysokości napełniania systemu można zmienić w ustawieniach obliczeń ().

XX− indywidualny numer odbiorcy, którego instalacja grzewcza jest opróżniana, N- ciśnienie w metrach, które nie jest wystarczające;

ID=ХХ „Nazwa odbiorcy” Ciśnienie w rurociągu powrotnym jest wyższe od znaku geodezyjnego o N, m

Komunikat ten pojawia się, gdy ciśnienie w rurociągu powrotnym jest wyższe od dopuszczalnego zgodnie z warunkami wytrzymałościowymi grzejników żeliwnych (powyżej 60 m słupa wody), gdzie XX- indywidualny numer konsumenta oraz N- wartość ciśnienia w rurociągu powrotnym przekraczająca znak geodezyjny.

Maksymalne ciśnienie w rurociągu powrotnym można ustawić niezależnie w ustawienia obliczeń. ;

ID=XX „Nazwa odbiorcy” Nie można wybrać dyszy podnośnikowej. Ustaw maksimum

Komunikat ten może pojawić się w przypadku dużego obciążenia grzewczego lub w przypadku wybrania nieprawidłowego schematu połączeń, który nie odpowiada parametrom projektowym. XX- indywidualny numer odbiorcy, dla którego nie można dobrać dyszy elewatora;

ID=XX „Nazwa odbiorcy” Nie można wybrać dyszy podnośnikowej. Ustaw minimum

Komunikat ten może pojawić się w przypadku bardzo małych obciążeń grzewczych lub w przypadku wybrania nieprawidłowego schematu połączeń, który nie odpowiada parametrom projektowym. XX− indywidualny numer odbiorcy, dla którego nie można dobrać dyszy elewatora.

Ostrzeżenie Z618: ID=XX "XX" Liczba podkładek na rurze zasilającej do CO jest większa niż 3 (YY)

Komunikat ten oznacza, że ​​w wyniku obliczeń liczba podkładek potrzebnych do regulacji układu wynosi więcej niż 3 sztuki.

Ponieważ domyślna minimalna średnica podkładki wynosi 3 mm (wskazana w ustawieniach obliczeniowych „Ustawianie obliczania strat ciśnienia”), a zużycie instalacji grzewczej odbiorcy ID=XX jest bardzo małe, w wyniku obliczeń wyliczone zostanie całkowite ilość podkładek i średnica ostatniej podkładki (w bazie konsumentów).

Czyli komunikat typu: Liczba podkładek na rurociągu zasilającym CO jest większa niż 3 (17) ostrzega, że ​​do założenia tego odbiornika należy zamontować 16 podkładek o średnicy 3 mm i 1 podkładkę, której średnica jest określona w bazie konsumentów.

Ostrzeżenie Z642: ID=XX Winda na stacji centralnego ogrzewania nie działa

Komunikat ten pojawia się w wyniku obliczeń weryfikacyjnych i oznacza, że ​​winda nie działa.

Dostępny spadek ciśnienia niezbędny do wytworzenia cyrkulacji wody, Pa, określa się ze wzoru

gdzie DPn to ciśnienie wytwarzane przez pompę obiegową lub windę, Pa;

ДПе - naturalne ciśnienie cyrkulacyjne w pierścieniu obliczeniowym w wyniku chłodzenia wody w rurach i urządzeniach grzewczych, Pa;

W układach pompowych dopuszcza się nieuwzględnianie DP, jeśli jest ono mniejsze niż 10% DP.

Dostępny spadek ciśnienia na wejściu do budynku DPr = 150 kPa.

Obliczanie naturalnego ciśnienia cyrkulacyjnego

Naturalne ciśnienie cyrkulacyjne powstające w pierścieniu konstrukcyjnym pionowej instalacji jednorurowej z dolnym rozkładem, regulowane za pomocą sekcji zamykających, Pa, określa wzór

gdzie jest średni przyrost gęstości wody, gdy jej temperatura spada o 1? C, kg/(m3?? C);

Odległość pionowa od ośrodka grzewczego do ośrodka chłodniczego

urządzenie grzewcze, m;

Przepływ wody w pionie, kg/h, określa się ze wzoru

Obliczanie ciśnienia cyrkulacyjnego pompy

Wartość Pa dobiera się na podstawie dostępnej różnicy ciśnień na wlocie i współczynnika mieszania U zgodnie z nomogramem.

Dostępna różnica ciśnień na wlocie =150 kPa;

Parametry płynu chłodzącego:

W sieci ciepłowniczej f1=150°C; f2=70°C;

W systemie grzewczym t1=95°C; t2=70°C;

Współczynnik mieszania określamy za pomocą wzoru

µ= f1 - t1 / t1 - t2 =150-95/95-70=2,2; (2.4)

Obliczenia hydrauliczne systemów podgrzewania wody metodą strat ciśnienia właściwego na skutek tarcia

Obliczanie głównego pierścienia obiegowego

1) Obliczenia hydrauliczne głównego pierścienia cyrkulacyjnego przeprowadza się za pomocą pionu 15 pionowego jednorurowego systemu podgrzewania wody z dolnym okablowaniem i ślepym ruchem chłodziwa.

2) Główny centralny układ komunikacyjny dzielimy na sekcje obliczeniowe.

3) Aby wstępnie dobrać średnicę rury, określa się wartość pomocniczą - średnią wartość właściwej straty ciśnienia na skutek tarcia, Pa, na 1 metr rury zgodnie ze wzorem

gdzie jest dostępne ciśnienie w przyjętym systemie grzewczym, Pa;

Całkowita długość głównego pierścienia obiegowego, m;

Współczynnik korygujący uwzględniający udział lokalnych strat ciśnienia w systemie;

Dla układu grzewczego z obiegiem pompowym udział strat na oporach lokalnych wynosi b=0,35, a na tarciu b=0,65.

4) Określ natężenie przepływu chłodziwa w każdej sekcji, w kg/h, korzystając ze wzoru

Parametry chłodziwa w rurociągach zasilających i powrotnych systemu grzewczego, ? C;

Masowa pojemność cieplna właściwa wody równa 4,187 kJ/(kg??С);

Współczynnik uwzględniania dodatkowego przepływu ciepła przy zaokrąglaniu powyżej obliczonej wartości;

Współczynnik uwzględnienia dodatkowych strat ciepła przez urządzenia grzewcze w pobliżu ogrodzeń zewnętrznych;

6) Wyznaczamy współczynniki oporu lokalnego w obszarach obliczeniowych (i zapisujemy ich sumę w tabeli 1) poprzez .

Tabela 1

7) Na każdym odcinku głównego pierścienia cyrkulacyjnego wyznaczamy stratę ciśnienia na skutek lokalnego oporu Z, w zależności od sumy współczynników lokalnego oporu Uo i prędkości wody na odcinku.

8) Rezerwę dostępnego spadku ciśnienia w głównym pierścieniu obiegowym sprawdzamy według wzoru

gdzie jest całkowita strata ciśnienia w głównym pierścieniu cyrkulacyjnym, Pa;

Przy ślepym schemacie przepływu chłodziwa rozbieżność między stratami ciśnienia w pierścieniach obiegowych nie powinna przekraczać 15%.

Obliczenia hydrauliczne głównego pierścienia obiegowego podsumowujemy w tabeli 1 (załącznik A). W rezultacie otrzymujemy rozbieżność strat ciśnienia

Obliczanie małego pierścienia obiegowego

Wykonujemy obliczenia hydrauliczne wtórnego pierścienia cyrkulacyjnego przez pion 8 jednorurowego systemu podgrzewania wody

1) Naturalne ciśnienie cyrkulacyjne obliczamy w wyniku chłodzenia wody w urządzeniach grzewczych pionu 8 ze wzoru (2.2)

2) Wyznacz przepływ wody w pionie 8 korzystając ze wzoru (2.3)

3) Wyznaczamy dostępny spadek ciśnienia dla pierścienia cyrkulacyjnego przez pion wtórny, który powinien być równy znanym stratom ciśnienia w odcinkach głównego obiegu obiegu, skorygowanym o różnicę naturalnego ciśnienia cyrkulacyjnego w pierścieniu wtórnym i głównym:

15128,7+(802-1068)=14862,7 Pa

4) Znajdź średnią wartość liniowej straty ciśnienia korzystając ze wzoru (2.5)

5) Na podstawie wartości Pa/m natężenia przepływu chłodziwa w obszarze, kg/h oraz w oparciu o maksymalne dopuszczalne prędkości ruchu chłodziwa, określamy wstępną średnicę rur dу, mm; rzeczywista strata ciśnienia właściwego R, Pa/m; rzeczywista prędkość chłodziwa V, m/s, zgodnie z .

6) Wyznaczamy współczynniki oporu lokalnego w obszarach obliczeniowych (i zapisujemy ich sumę w tabeli 2) poprzez .

7) W przekroju małego pierścienia cyrkulacyjnego wyznaczamy stratę ciśnienia na skutek lokalnego oporu Z, w zależności od sumy współczynników lokalnego oporu Uo i prędkości wody w przekroju.

8) Obliczenia hydrauliczne małego pierścienia cyrkulacyjnego podsumowujemy w tabeli 2 (załącznik B). Sprawdzamy połączenie hydrauliczne między głównym i małym pierścieniem hydraulicznym zgodnie ze wzorem

9) Oblicz wymaganą stratę ciśnienia w podkładce przepustnicy korzystając ze wzoru

10) Wyznacz średnicę podkładki przepustnicy korzystając ze wzoru

Na budowie należy zamontować podkładkę dławiącą o średnicy wewnętrznej przelotu DN=5mm

Ciśnienie robocze w instalacji grzewczej jest najważniejszym parametrem, od którego zależy funkcjonowanie całej sieci. Odchylenia w tym czy innym kierunku od wartości określonych w projekcie nie tylko zmniejszają wydajność obwodu grzewczego, ale także znacząco wpływają na działanie urządzenia, a w szczególnych przypadkach mogą nawet spowodować jego awarię.

Oczywiście o pewnym spadku ciśnienia w systemie grzewczym decyduje zasada jego konstrukcji, a mianowicie różnica ciśnień w rurociągach zasilających i powrotnych. Jeśli jednak wystąpią większe skoki, należy podjąć natychmiastowe działania.

1. Ciśnienie statyczne. Składnik ten zależy od wysokości słupa wody lub innego czynnika chłodzącego w rurze lub pojemniku. Ciśnienie statyczne istnieje nawet wtedy, gdy czynnik roboczy znajduje się w spoczynku.
2. Ciśnienie dynamiczne. Jest to siła działająca na wewnętrzne powierzchnie układu, gdy porusza się woda lub inne medium.

Wyróżnia się koncepcję maksymalnego ciśnienia roboczego. Jest to maksymalna dopuszczalna wartość, której przekroczenie może doprowadzić do zniszczenia poszczególnych elementów sieci.

Jakie ciśnienie w układzie należy uznać za optymalne?

Tabela maksymalnych ciśnień w systemie grzewczym.

Projektując ogrzewanie, ciśnienie płynu chłodzącego w systemie oblicza się na podstawie liczby pięter budynku, całkowitej długości rurociągów i liczby grzejników. Z reguły w przypadku domów prywatnych i domków letniskowych optymalne wartości średniego ciśnienia w obiegu grzewczym mieszczą się w zakresie od 1,5 do 2 atm.

W budynkach mieszkalnych o wysokości do pięciu pięter, podłączonych do systemu centralnego ogrzewania, ciśnienie w sieci utrzymuje się na poziomie 2-4 atm. W budynkach dziewięcio- i dziesięciopiętrowych ciśnienie 5-7 atm uważa się za normalne, a w wyższych budynkach - 7-10 atm. Maksymalne ciśnienie rejestruje się w sieci grzewczej, przez którą chłodziwo jest transportowane z kotłowni do odbiorców. Tutaj dochodzi do 12 atm.

W przypadku odbiorców znajdujących się na różnych wysokościach i w różnych odległościach od kotłowni należy wyregulować ciśnienie w sieci. Aby je zmniejszyć, stosuje się regulatory ciśnienia, a przepompownie, aby je zwiększyć. Należy jednak wziąć pod uwagę, że uszkodzony regulator może powodować wzrost ciśnienia w niektórych obszarach układu. W niektórych przypadkach, gdy temperatura spadnie, urządzenia te mogą całkowicie zamknąć zawory odcinające na rurociągu zasilającym wychodzącym z kotłowni.

Aby uniknąć takich sytuacji, nastawy regulatora są tak dobrane, aby całkowite zamknięcie zaworów nie było możliwe.

Autonomiczne systemy grzewcze

Zbiornik wyrównawczy w autonomicznym systemie grzewczym.

W przypadku braku scentralizowanego zaopatrzenia w ciepło w domach instalowane są autonomiczne systemy grzewcze, w których chłodziwo jest podgrzewane przez indywidualny kocioł małej mocy. Jeżeli system komunikuje się z atmosferą poprzez zbiornik wyrównawczy, a płyn chłodzący krąży w nim w wyniku naturalnej konwekcji, nazywa się go otwartym. Jeżeli nie ma komunikacji z atmosferą, a czynnik roboczy krąży dzięki pompie, układ nazywa się zamkniętym. Jak już wspomniano, dla normalnego funkcjonowania takich systemów ciśnienie wody w nich powinno wynosić około 1,5-2 atm. Tak niski wynik wynika ze stosunkowo małej długości rurociągów oraz małej liczby przyrządów i armatury, co skutkuje stosunkowo niskimi oporami hydraulicznymi. Ponadto ze względu na niską wysokość takich domów ciśnienie statyczne w dolnych odcinkach obwodu rzadko przekracza 0,5 atm.

Na etapie uruchomienia systemu autonomicznego napełnia się go zimnym płynem chłodzącym, utrzymując minimalne ciśnienie w zamkniętych układach grzewczych wynoszące 1,5 atm. Nie ma potrzeby włączania alarmu, jeśli po pewnym czasie od napełnienia ciśnienie w obwodzie spadnie. Straty ciśnienia w tym przypadku spowodowane są uwolnieniem powietrza z wody, które rozpuściło się w niej podczas napełniania rurociągów. Obwód należy odpowietrzyć i całkowicie napełnić płynem chłodzącym, doprowadzając jego ciśnienie do 1,5 atm.

Po podgrzaniu płynu chłodzącego w systemie grzewczym jego ciśnienie nieznacznie wzrośnie, osiągając obliczone wartości robocze.

Środki ostrożności

Urządzenie do pomiaru ciśnienia.

Ponieważ przy projektowaniu autonomicznych systemów grzewczych, w celu zaoszczędzenia pieniędzy, uwzględnia się niewielki margines bezpieczeństwa, nawet niewielki wzrost ciśnienia do 3 atm może spowodować rozhermetyzowanie poszczególnych elementów lub ich połączeń. W celu złagodzenia spadków ciśnienia spowodowanych niestabilną pracą pompy lub zmianami temperatury płynu chłodzącego, w zamkniętym systemie grzewczym instaluje się naczynie wyrównawcze. W przeciwieństwie do podobnego urządzenia w systemie typu otwartego, nie komunikuje się z atmosferą. Jedna lub więcej jego ścianek wykonana jest z elastycznego materiału, dzięki czemu zbiornik pełni funkcję tłumika podczas skoków ciśnienia lub uderzeń hydraulicznych.

Obecność zbiornika wyrównawczego nie zawsze gwarantuje utrzymanie ciśnienia w optymalnych granicach. W niektórych przypadkach może przekroczyć maksymalne dopuszczalne wartości:

• jeśli pojemność zbiornika wyrównawczego została nieprawidłowo dobrana;
• w przypadku awarii pompy obiegowej;
• gdy płyn chłodzący się przegrzewa, co jest konsekwencją nieprawidłowego działania automatyki kotła;
• z powodu niepełnego otwarcia zaworów odcinających po naprawach lub pracach konserwacyjnych;
• z powodu pojawienia się śluzy powietrznej (zjawisko to może powodować zarówno wzrost, jak i spadek ciśnienia);
• gdy wydajność filtra zanieczyszczeń spada z powodu jego nadmiernego zatykania.

Dlatego, aby uniknąć sytuacji awaryjnych podczas instalowania systemów grzewczych typu zamkniętego, obowiązkowe jest zainstalowanie zaworu bezpieczeństwa, który uwolni nadmiar chłodziwa w przypadku przekroczenia dopuszczalnego ciśnienia.

Co zrobić, jeśli ciśnienie w instalacji grzewczej spadnie

Ciśnienie w zbiorniku wyrównawczym.

Podczas obsługi autonomicznych systemów grzewczych najczęstszymi sytuacjami awaryjnymi są te, w których ciśnienie stopniowo lub gwałtownie spada. Mogą być spowodowane dwoma przyczynami:

• rozszczelnienie elementów systemu lub ich połączeń;
• problemy z kotłem.

W pierwszym przypadku należy zlokalizować miejsce nieszczelności i przywrócić jej szczelność. Możesz to zrobić na dwa sposoby:

1. Oględziny. Metodę tę stosuje się w przypadkach, gdy obwód grzewczy jest ułożony w sposób otwarty (nie mylić z systemem typu otwartego), to znaczy, że widoczne są wszystkie jego rurociągi, armatura i urządzenia. Przede wszystkim dokładnie sprawdź podłogę pod rurami i grzejnikami, starając się wykryć kałuże wody lub ich ślady. Dodatkowo miejsce wycieku można rozpoznać po śladach korozji: w przypadku pęknięcia uszczelki na grzejnikach lub na stykach elementów układu tworzą się charakterystyczne rdzawe smugi.
2. Korzystanie ze specjalnego sprzętu. Jeżeli oględziny grzejników nic nie dają, a rury ułożone są w sposób ukryty i nie da się ich sprawdzić, należy zwrócić się o pomoc do specjalistów. Posiadają specjalny sprzęt, który pomoże wykryć nieszczelności i naprawić je, jeśli właściciel domu nie jest w stanie tego zrobić samodzielnie. Zlokalizowanie punktu rozprężenia jest dość proste: woda jest spuszczana z obwodu grzewczego (w takich przypadkach na etapie instalacji w najniższym punkcie obwodu instaluje się zawór spustowy), a następnie pompuje się do niego powietrze za pomocą sprężarki. O lokalizacji nieszczelności decyduje charakterystyczny dźwięk wydawany przez ulatniające się powietrze. Przed uruchomieniem sprężarki należy zaizolować kocioł i grzejniki za pomocą zaworów odcinających.

Jeśli problematycznym obszarem jest jedno ze połączeń, należy je dodatkowo uszczelnić taśmą holowniczą lub FUM, a następnie dokręcić. Pęknięty rurociąg jest wycinany i w jego miejscu spawany nowy. Jednostki, których nie można naprawić, są po prostu wymieniane.

Jeżeli szczelność rurociągów i innych elementów nie budzi wątpliwości, a ciśnienie w zamkniętej instalacji grzewczej nadal spada, należy szukać przyczyn tego zjawiska w kotle. Nie należy samodzielnie przeprowadzać diagnostyki, jest to zadanie dla specjalisty z odpowiednim wykształceniem. Najczęściej w kotle występują następujące wady:

Montaż instalacji grzewczej z manometrem.

• pojawienie się mikropęknięć w wymienniku ciepła na skutek uderzenia wodnego;
• Wady produkcyjne;
• awaria zaworu uzupełniającego.

Bardzo częstą przyczyną spadku ciśnienia w układzie jest niewłaściwy dobór pojemności zbiornika wyrównawczego.

Chociaż w poprzedniej sekcji stwierdzono, że może to powodować zwiększone ciśnienie, nie ma tu sprzeczności. Kiedy ciśnienie w instalacji grzewczej wzrasta, następuje aktywacja zaworu bezpieczeństwa. W takim przypadku chłodziwo jest odprowadzane, a jego objętość w obwodzie maleje. W rezultacie ciśnienie z czasem będzie się zmniejszać.

Kontrola ciśnienia

Do wizualnego monitorowania ciśnienia w sieci ciepłowniczej najczęściej stosuje się manometry zegarowe z rurką Bredana. W przeciwieństwie do instrumentów cyfrowych, tego rodzaju manometry nie wymagają podłączenia do prądu. Zautomatyzowane systemy wykorzystują elektryczne czujniki kontaktowe. Na wylocie do urządzenia kontrolno-pomiarowego należy zamontować zawór trójdrogowy. Umożliwia odizolowanie manometru od sieci podczas konserwacji lub naprawy, a także służy do usuwania blokady powietrznej lub resetowania urządzenia do zera.

Instrukcje i zasady regulujące działanie systemów grzewczych, zarówno autonomicznych, jak i scentralizowanych, zalecają instalowanie manometrów w następujących punktach:

1. Przed instalacją kotła (lub kotła) i przy wyjściu z niego. W tym momencie określa się ciśnienie w kotle.
2. Przed i za pompą obiegową.
3. Przy wejściu głównego układu grzewczego do budynku lub konstrukcji.
4. Przed i za regulatorem ciśnienia.
5. Na wlocie i wylocie filtra zgrubnego (filtra błotnego) kontroluje się poziom jego zanieczyszczenia.

Wszystkie przyrządy kontrolno-pomiarowe muszą być poddawane regularnej weryfikacji w celu potwierdzenia dokładności wykonywanych przez nie pomiarów.

W systemach zaopatrzenia w ciepło wodne dostarczanie ciepła do odbiorców odbywa się poprzez odpowiedni podział między nich szacunkowych kosztów wody sieciowej. Aby wdrożyć taką dystrybucję, konieczne jest opracowanie trybu hydraulicznego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Celem rozwoju trybu hydraulicznego systemu zaopatrzenia w ciepło jest zapewnienie optymalnych dopuszczalnych ciśnień we wszystkich elementach systemu zaopatrzenia w ciepło oraz niezbędnych ciśnień dyspozycyjnych w węzłach sieci ciepłowniczej, w grupowych i lokalnych punktach ciepłowniczych, wystarczających do zasilania odbiorców z obliczonymi natężeniami przepływu wody. Dostępne ciśnienie to różnica ciśnienia wody w rurociągach zasilającym i powrotnym.

Aby zapewnić niezawodne działanie systemu zaopatrzenia w ciepło, obowiązują następujące warunki:

Nie przekraczać ciśnień dopuszczalnych: w źródłach ciepła i sieciach ciepłowniczych: 1,6-2,5 mPa - dla podgrzewaczy sieci parowo-wodnych typu PSV, dla stalowych kotłów wodnych, rur i kształtek stalowych; w instalacjach abonenckich: 1,0 mPa - dla sekcyjnych podgrzewaczy wody; 0,8-1,0 mPa - dla konwektorów stalowych; 0,6 mPa - dla grzejników żeliwnych; 0,8 mPa - dla nagrzewnic powietrza;

Zapewnienie nadciśnienia we wszystkich elementach układu zaopatrzenia w ciepło w celu zapobiegania kawitacji pompy i zabezpieczenia układu zaopatrzenia w ciepło przed wyciekami powietrza. Przyjmuje się, że minimalna wartość nadciśnienia wynosi 0,05 MPa. Z tego powodu linia piezometryczna rurociągu powrotnego we wszystkich trybach musi znajdować się nad punktem najwyższego budynku o co najmniej 5 m wody. Sztuka.;

We wszystkich punktach instalacji grzewczej należy utrzymywać ciśnienie przekraczające ciśnienie pary wodnej nasyconej przy maksymalnej temperaturze wody, dbając o to, aby woda nie wrzała. Z reguły niebezpieczeństwo zagotowania wody występuje najczęściej w rurociągach zasilających sieć ciepłowniczą. Minimalne ciśnienie w rurociągach zasilających przyjmuje się na podstawie obliczonej temperatury wody zasilającej, tabela 7.1.

Tabela 7.1

Linię niewrzenia należy narysować na wykresie równolegle do terenu, na wysokości odpowiadającej nadciśnieniu w maksymalnej temperaturze chłodziwa.

Wygodnie jest przedstawić tryb hydrauliczny graficznie w formie wykresu piezometrycznego. Wykres piezometryczny wykreślono dla dwóch trybów hydraulicznych: hydrostatycznego i hydrodynamicznego.

Celem opracowania trybu hydrostatycznego jest zapewnienie niezbędnego ciśnienia wody w systemie grzewczym, w dopuszczalnych granicach. Dolna granica ciśnienia powinna zapewnić napełnienie instalacji odbiorczych wodą i wytworzyć niezbędne minimalne ciśnienie, aby zabezpieczyć instalację grzewczą przed wyciekami powietrza. Tryb hydrostatyczny rozwija się przy włączonych pompach ładujących i braku cyrkulacji.

Tryb hydrodynamiczny opracowywany jest na podstawie danych obliczeniowych hydraulicznych sieci ciepłowniczych i zapewnia jednoczesną pracę pomp uzupełniających i sieciowych.

Rozwój trybu hydraulicznego sprowadza się do skonstruowania wykresu piezometrycznego spełniającego wszystkie wymagania dla trybu hydraulicznego. Należy opracować tryby hydrauliczne sieci ciepłowniczych wody (wykresy piezometryczne) dla okresów grzewczych i nieogrzewających. Wykres piezometryczny pozwala na: określenie ciśnień w rurociągach zasilającym i powrotnym; dostępne ciśnienie w dowolnym punkcie sieci ciepłowniczej, z uwzględnieniem ukształtowania terenu; wybierz schematy połączeń konsumenckich w oparciu o dostępne ciśnienie i wysokość budynku; dobierać automatyczne regulatory, dysze wind, urządzenia dławiące do lokalnych systemów odbiorców ciepła; wybierz pompy sieciowe i uzupełniające.

Budowa wykresu piezometrycznego(ryc. 7.1) wykonuje się w następujący sposób:

a) wybiera się skale wzdłuż osi odciętych i rzędnych oraz nanosi się teren i wysokość bloków konstrukcyjnych. Wykresy piezometryczne konstruowane są dla głównych i dystrybucyjnych sieci ciepłowniczych. Dla głównych sieci ciepłowniczych można przyjąć następujące skale: pozioma M g 1:10000; pionowe M w 1:1000; dla dystrybucyjnych sieci ciepłowniczych: M g 1:1000, M v 1:500; Za znak zerowy osi rzędnych (osi ciśnienia) przyjmuje się zwykle oznaczenie najniższego punktu magistrali ciepłowniczej lub oznaczenie pomp sieciowych.

b) wartość ciśnienia statycznego określa się w celu zapewnienia napełnienia instalacji odbiorczych i wytworzenia minimalnego nadciśnienia. Jest to wysokość najwyższego budynku plus 3-5 m słupa wody.

Po wykreśleniu terenu i wysokości budynków wyznaczana jest wysokość statyczna układu

H do t = [N budynek + (3¸5)], m (7,1)

Gdzie Tył N- wysokość najwyższego budynku, m.

Głowica statyczna H st jest równoległa do osi x i nie powinna przekraczać maksymalnego ciśnienia roboczego dla systemów lokalnych. Maksymalne ciśnienie robocze wynosi: dla systemów grzewczych ze stalowymi urządzeniami grzewczymi i dla nagrzewnic powietrza - 80 metrów; do systemów grzewczych z grzejnikami żeliwnymi - 60 metrów; dla niezależnych schematów połączeń z powierzchniowymi wymiennikami ciepła - 100 metrów;

c) Następnie konstruowany jest tryb dynamiczny. Ciśnienie ssania pomp sieciowych Hsun jest dobierane arbitralnie, nie powinno przekraczać ciśnienia statycznego i zapewniać niezbędne ciśnienie zasilania na wlocie, aby zapobiec kawitacji. Rezerwa kawitacyjna, w zależności od wielkości pompy, wynosi 5-10 m słupa wody;

d) z warunkowej linii ciśnieniowej na ssaniu pomp sieciowych straty ciśnienia na rurociągu powrotnym DН powrotu głównej sieci ciepłowniczej (linia A-B) są sukcesywnie wykreślane na podstawie wyników obliczeń hydraulicznych. Wysokość ciśnienia w przewodzie powrotnym musi spełniać wymagania określone powyżej przy konstruowaniu przewodu ciśnienia statycznego;

e) wymagane ciśnienie dyspozycyjne ustala się na ostatnim abonencie DN ab, w oparciu o warunki pracy windy, podgrzewacza, mieszacza i sieci ciepłowniczych (linia B-C). Przyjmuje się, że wielkość dostępnego ciśnienia w miejscu przyłączenia sieci dystrybucyjnych wynosi co najmniej 40 m;

f) począwszy od ostatniego węzła rurociągu straty ciśnienia odkładają się w rurociągu zasilającym magistrali SC pod (linią C-D). Ciśnienie we wszystkich punktach rurociągu zasilającego, biorąc pod uwagę stan jego wytrzymałości mechanicznej, nie powinno przekraczać 160 m;

g) straty ciśnienia w źródle ciepła DН są opóźniane (linia D-E) i uzyskiwane jest ciśnienie na wylocie pomp sieciowych. W przypadku braku danych stratę ciśnienia w komunikacji elektrociepłowni można przyjąć na 25 - 30 m, a dla kotłowni miejskiej na 8-16 m.

Określa się ciśnienie pomp sieciowych

Ciśnienie pomp ładujących zależy od ciśnienia w trybie statycznym.

W wyniku tej konstrukcji otrzymuje się wyjściową postać wykresu piezometrycznego, który pozwala oszacować ciśnienia we wszystkich punktach systemu zaopatrzenia w ciepło (rys. 7.1).

Jeżeli nie spełniają wymagań należy zmienić położenie i kształt wykresu piezometrycznego:

a) jeżeli linia ciśnieniowa rurociągu powrotnego przecina wysokość budynku lub znajduje się od niego w odległości mniejszej niż 3¸5 m, to wykres piezometryczny należy podnieść tak, aby ciśnienie w rurociągu powrotnym zapewniało napełnienie instalacji;

b) jeżeli maksymalne ciśnienie na rurociągu powrotnym przekracza ciśnienie dopuszczalne w urządzeniach grzewczych i nie można go obniżyć poprzez przesunięcie wykresu piezometrycznego w dół, należy je obniżyć instalując pompy wspomagające na rurociągu powrotnym;

c) jeżeli linia niewrząca przecina linię ciśnieniową w rurociągu zasilającym, wówczas możliwe jest zagotowanie wody poza punktem przecięcia. Dlatego też należy zwiększyć ciśnienie wody w tej części sieci ciepłowniczej, w miarę możliwości przesuwając wykres piezometryczny w górę lub instalując na rurociągu zasilającym pompę wspomagającą;

d) jeżeli maksymalne ciśnienie w urządzeniach instalacji obróbki cieplnej źródła ciepła przekracza dopuszczalną wartość, wówczas na rurociągu zasilającym instalowane są pompy wspomagające.

Podział sieci ciepłowniczej na strefy statyczne. Wykres piezometryczny opracowano dla dwóch trybów. Po pierwsze, w trybie statycznym, gdy w instalacji grzewczej nie ma cyrkulacji wody. Przyjmuje się, że układ napełnia się wodą o temperaturze 100°C, eliminując w ten sposób konieczność utrzymywania nadciśnienia w rurkach cieplnych, aby uniknąć wrzenia chłodziwa. Po drugie, w trybie hydrodynamicznym - w obecności cyrkulacji płynu chłodzącego w układzie.

Opracowywanie harmonogramu rozpoczyna się od trybu statycznego. Umiejscowienie na wykresie linii pełnego ciśnienia statycznego powinno zapewniać przyłączenie wszystkich abonentów do sieci ciepłowniczej według zależnego schematu. W tym celu ciśnienie statyczne nie powinno przekraczać wartości dopuszczalnej na podstawie wytrzymałości instalacji abonenckich i powinno zapewniać napełnienie lokalnych instalacji wodą. Obecność wspólnej strefy statycznej dla całego systemu grzewczego upraszcza jego obsługę i zwiększa jego niezawodność. W przypadku znacznej różnicy wzniesień geodezyjnych ziemi ustalenie wspólnej strefy statycznej jest niemożliwe z następujących powodów.

Najniższe położenie poziomu ciśnienia statycznego wyznacza się na podstawie warunków napełnienia lokalnych systemów wodą i zapewnienia, że ​​w najwyższych punktach systemów najwyższych budynków, znajdujących się w obszarze najwyższych znaków geodezyjnych, wystąpi nadciśnienie co najmniej 0,05 MPa. Ciśnienie to okazuje się niedopuszczalnie wysokie w przypadku budynków zlokalizowanych w tej części obszaru, która ma najniższe rzędne geodezyjne. W takich warunkach konieczne staje się podzielenie systemu zaopatrzenia w ciepło na dwie strefy statyczne. Jedna strefa dotyczy części obszaru o niskich znakach geodezyjnych, druga – o wysokich.

Na ryc. Na rysunku 7.2 przedstawiono wykres piezometryczny oraz schemat ideowy systemu zaopatrzenia w ciepło dla obszaru charakteryzującego się znaczną różnicą w geodezyjnych znakach poziomu gruntu (40m). Część terenu sąsiadującego ze źródłem ciepła nie posiada znaków geodezyjnych, w części peryferyjnej obszaru znaki te wynoszą 40 m. Wysokość budynków wynosi 30 i 45 m. Możliwość napełniania wodą instalacji grzewczych budynków III i IV, znajdujący się na znaku 40 m i wytwarzający nadciśnienie 5 m w górnych punktach instalacji, poziom całkowitego ciśnienia statycznego powinien znajdować się na znaku 75 m (linia 5 2 - S 2). W tym przypadku wysokość statyczna będzie równa 35 m. Jednak w przypadku budynków wysokość podnoszenia wynosząca 75 m jest niedopuszczalna I I II, znajdujący się przy znaku zerowym. Dla nich dopuszczalne najwyższe położenie poziomu całkowitego ciśnienia statycznego odpowiada 60 m. Zatem w rozpatrywanych warunkach nie jest możliwe ustalenie wspólnej strefy statycznej dla całego systemu zaopatrzenia w ciepło.

Możliwym rozwiązaniem jest podzielenie systemu zaopatrzenia w ciepło na dwie strefy o różnym poziomie spadków całkowitych – dolna o poziomie 50 m (linia St-Si) i górną o poziomie 75m (linia S 2 -S2). Dzięki temu rozwiązaniu wszyscy odbiorcy mogą być podłączeni do systemu zaopatrzenia w ciepło zgodnie z zależnym schematem, ponieważ ciśnienia statyczne w dolnej i górnej strefie mieszczą się w dopuszczalnych granicach.

Aby po ustaniu cyrkulacji wody w instalacji, poziomy ciśnienia statycznego ustaliły się zgodnie z przyjętymi dwiema strefami, w miejscu ich połączenia umieszcza się urządzenie oddzielające (rys. 7.2). 6 ). Urządzenie to chroni sieć ciepłowniczą przed wzrostem ciśnienia w przypadku zatrzymania pomp obiegowych, automatycznie dzieląc ją na dwie niezależne hydraulicznie strefy: górną i dolną.

Kiedy pompy obiegowe są wyłączone, spadkowi ciśnienia na rurociągu powrotnym górnej strefy zapobiega regulator ciśnienia „do siebie” RDDS (10), który utrzymuje stałe ciśnienie zadane RDDS w miejscu pobrania impulsu. Kiedy ciśnienie spada, zamyka się. Spadkowi ciśnienia w przewodzie zasilającym zapobiega zamontowany na nim zawór zwrotny (11), który również się zamyka. W ten sposób RDDS i zawór zwrotny dzielą sieć ciepłowniczą na dwie strefy. Do zasilania strefy górnej zainstalowana jest pompa zasilająca (8), która pobiera wodę ze strefy dolnej i dostarcza ją do strefy górnej. Ciśnienie wytwarzane przez pompę jest równe różnicy wysokości hydrostatycznych strefy górnej i dolnej. Dolna strefa zasilana jest przez pompę uzupełniającą 2 i regulator uzupełniania 3.

Rysunek 7.2. System grzewczy podzielony na dwie strefy statyczne

a - wykres piezometryczny;

b - schemat ideowy systemu zaopatrzenia w ciepło; S 1 - S 1, - linia całkowitego ciśnienia statycznego dolnej strefy;

S 2 – S 2, - linia całkowitego ciśnienia statycznego strefy górnej;

N p.n1 - ciśnienie wytwarzane przez pompę zasilającą dolnej strefy; N p.n2 - ciśnienie wytwarzane przez pompę uzupełniającą górnej strefy; N RDDS - ciśnienie, na które ustawione są regulatory RDDS (10) i RD2 (9); ΔН RDDS - ciśnienie załączane na zaworze regulatora RDDS w trybie hydrodynamicznym; I-IV- abonenci; 1-zbiornik na wodę uzupełniającą; 2.3 - pompa zasilająca i regulator zasilania dla strefy dolnej; 4 - pompa wstępnie załączona; 5 - główne podgrzewacze parowo-wodne; 6- pompa sieciowa; 7 - szczytowy kocioł na ciepłą wodę; 8 , 9 - pompa uzupełniająca i regulator uzupełniania górnej strefy; 10 - regulator ciśnienia „w twoją stronę” RDDS; 11- zawór zwrotny

Regulator RDDS jest ustawiony na ciśnienie Nrdds (ryc. 7.2a). Regulator uzupełniania RD2 jest ustawiony na to samo ciśnienie.

W trybie hydrodynamicznym regulator RDDS utrzymuje ciśnienie na stałym poziomie. Na początku sieci pompa uzupełniająca z regulatorem utrzymuje ciśnienie HO1. Różnica tych ciśnień wykorzystywana jest do pokonania oporów hydraulicznych w rurociągu powrotnym pomiędzy urządzeniem oddzielającym a pompą obiegową źródła ciepła, pozostała część ciśnienia uruchamiana jest w węźle dławiącym na zaworze RDDS. Na ryc. 8.9, a ta część ciśnienia jest pokazana przez wartość ΔН RDDS. Podstacja przepustnicy w trybie hydrodynamicznym umożliwia utrzymanie ciśnienia w przewodzie powrotnym górnej strefy nie niższego niż przyjęty poziom ciśnienia statycznego S 2 - S 2.

Linie piezometryczne odpowiadające reżimowi hydrodynamicznemu pokazano na ryc. 7.2a. Najwyższe ciśnienie w rurociągu powrotnym u odbiorcy IV wynosi 90-40 = 50 m, co jest dopuszczalne. Ciśnienie w przewodzie powrotnym dolnej strefy również mieści się w dopuszczalnych granicach.

W rurociągu zasilającym maksymalne ciśnienie za źródłem ciepła wynosi 160 m, co nie przekracza wartości dopuszczalnej na podstawie wytrzymałości rur. Minimalne ciśnienie piezometryczne w rurociągu zasilającym wynosi 110 m, co zapewnia, że ​​płyn chłodzący nie wykipi, ponieważ przy temperaturze projektowej 150 ° C minimalne dopuszczalne ciśnienie wynosi 40 m.

Wykres piezometryczny opracowany dla trybu statycznego i hydrodynamicznego zapewnia możliwość podłączenia wszystkich abonentów według zależnego obwodu.

Inne możliwe rozwiązanie trybu hydrostatycznego układu grzewczego pokazane na rys. 7.2 to połączenie niektórych abonentów według niezależnego schematu. Mogą tu być dwie opcje. Pierwsza opcja- ustalić ogólny poziom ciśnienia statycznego na 50 m (linia S 1 - S 1) i połączyć budynki położone przy górnych znakach geodezyjnych według niezależnego schematu. W takim przypadku ciśnienie statyczne w wodno-wodnych podgrzewaczach budynków w górnej strefie po stronie chłodziwa grzewczego wyniesie 50-40 = 10 m, a po stronie podgrzewanego chłodziwa będzie określone przez wysokość budynki. Drugą opcją jest ustalenie ogólnego poziomu ciśnienia statycznego na 75 m (linia S 2 - S 2) z połączeniem budynków strefy górnej według schematu zależnego, a budynków strefy dolnej - według schematu niezależny. W takim przypadku ciśnienie statyczne w podgrzewaczach wodno-wodnych po stronie chłodziwa grzewczego będzie równe 75 m, tj. mniej niż wartość dopuszczalna (100 m).

Główny 1, 2; 3;

dodać. 4, 7, 8.